Викладено загальні відомості про однокристальні мікро-ЕОМ сімейства МК51. Наведено структурну схему МК51, описано режими їх роботи, систему команд, адресний простір пам'яті та способи адресації операндів. Показано можливості застосування однокристальних мікро-ЕОМ у цифрових системах автоматичного керування. Охарактеризовано засоби апаратної підтримки функціонування мікро-ЕОМ та розробки програмного забезпечення, розроблено методику їх оптимального вибору. Висвітлено питання проектування цифрових систем на етапах розробки прикладного програмного забезпечення. Описано універсальний навчально-налагоджувальний стенд "EV8031", розроблено завдання для лабораторного практикуму для вироблення навичок практичного програмування мовами Ci та Ассемблер і налагодження мікропроцесорних схем автоматизації на основі стенду та персонального комп'ютера.

Изложены общие сведения об однокристальных микро-ЭОМ семейства МК51. Приведена структурная схема МК51, описаны режимы их работы, система команд, адресное пространство памяти и способы адресации операндов. Показаны возможности применения однокристальных микро-ЭОМ в цифровых системах автоматического управления. Охарактеризованы средства аппаратной поддержки функционирования микро-ЭОМ и разработки программного обеспечения, разработана методика их оптимального выбора. Освещены вопросы проектирования цифровых систем на этапах разработки прикладного программного обеспечения. Описан универсальный учебно-наладочный стенд "EV8031", разработаны задания к лабораторному практикуму для формирования навыков практического программирования на языках Ci и Ассемблер и наладки микропроцессорных схем автоматизации на основе стенда и персонального компьютера.

Запропоновано систему, яка включає комплект окремих універсальних мікропроцесорних пристроїв, здатних вимірювати різні величини, відображати результати вимірювання на вмонтованих цифрових табло, керувати пристроями вимірювання, передавати результати вимірювань на ПЕОМ для обробки, візуалізації та документування, відстежувати часові інтервали, робити логічний аналіз у реальному часі, приймати рішення у формі виконання конкретних операцій, пов'язаних з керуванням об'єктами технологічного устаткування.

Рассмотрены теоретические и практические вопросы создания систем обработки информации и управления автоматизированными системами управления технологическими процессами ( АСУ ТП). Раскрыты методы и средства последовательной реализации логических операций в АСУ ТП. Уделено внимание математическим моделям функционирования программируемых логических контроллеров с параллельной организацией обработки информации, особенностям ручной и автоматизированной технологии программирования логических котроллеров параллельного действия, безопасной параллельной реализации логических функций.

Рассмотрены принципы построения информационно-управляющих систем для решения задач мехатроники на основе простейших программируемых логических контроллеров, датчики положения и скорости перемещения и регулируемых исполнительных устройств.

Розглянуто принципи побудови інформаційно-керувальних систем для рішення задач мехатроніки на основі найпростіших програмованих логічних контролерів, датчиків положення і швидкості переміщення та регульованих виконавчих пристроїв.

This work contains the principles of informational control systems design for solution of mechatronics problems on the basis of elementary programmed logic controllers, positional and movement velocity sensors and adjustable executive mechanisms.

Розглянуто формалізовані методи реалізації операційних автоматів і пристроїв керування на основі стандартних операційних блоків. Наведено графічні схеми алгоритму методів синтезу пристроїв керування. Висвітлено питання зменшення апаратурних витрат в схемах даних пристроїв, що використовуються на сучасному етапі розвитку електронних технологій.

Рассмотрены формализированные методы реализации операционных автоматов и устройств управления на основе стандартных операционных блоков. Приведены графические схемы алгоритма методов синтеза устройств управления. Освещены вопросы уменьшения аппаратурных расходов в схемах данных устройств, используемых на современном этапе развития электронных технологий.

Розглянуто необхідність і можливість використання кеш-пам'яті в пристроях керування з метою збільшення швидкодії. Наведено формули для числової оцінки ефективності використання кеш-пам'яті. Запропоновано структуру композиційного мікропрограмного пристрою керування з кеш-пам'яттю прямого відображення.

Розроблено алгоритм функціонування цифрових фільтрів симетричних складових координат режиму на базі динамічного перетворення Фур'є для мікропроцесорних пристроїв релейного захисту й автоматики.

Запропоновано метод оптимізації апаратурних витрат у схемі композиційного мікропрограмного пристрою керування. Метод базується на розбитті множини елементарних операторних лінійних ланцюгів на класи псевдоеквівалентних операторних лінійних ланцюгів. Наведено метод синтезу та приклад його застосування.

Наведено результати розробки мікропроцесорної системи керування приводами повноповоротної антени, яка використовувалася в модернізації установки "Шилка". Систему керування розроблено на базі цифрового сигнального процесора ADSP-2189 фірми Analog Devices і програмованої логіки EP1K30-ACEX фірми Altera. Описано алгоритм керування, особливості взаємодії цифрової й аналогової підсистем привода антени, а також заходи щодо забезпечення високої надійності та перешкодозахищеності каналів керування.

Описаны абстрактные модели безопасных ПЛИС-контроллеров с параллельной архитектурой (БЛП-автоматов), представлены методы задания, описаны структурные модели и HDL-модели, представлены результаты компьютерного моделирования БЛП-автоматов.

Предложен метод синтеза композиционного микропрограммного устройства управления, позволяющий сократить число функций автомата адресации микрокоманд, которые зависят от логических условий и внутренних переменных автомата, для дальнейшей реализации на FPGA микросхеме. Метод основан на использовании старших разрядов адреса выхода ОЛЦ для перехода между различными ОЛЦ. Применение данного метода обеспечивает уменьшение числа LUT-элементов в FPGA микросхеме.

Выполнена постановка научно-технической задачи увеличения быстродействия композиционных микропрограммных устройств управления (КМУУ) с разделением кодов за счет снижения среднего времени доступа к управляющей памяти. Предложен подход к оптимизации быстродействия базовой структуры КМУУ с разделением кодов, заключающийся в использовании в структуре устройства модуля кэш-памяти. Разработана базовая структура КМУУ с разделением кодов и кэш-памятью микрокоманд. Получены аналитические зависимости эффективности разработанной структуры как функции вероятности кэш-попаданий.

Розглянуто три варіанти реалізації мікропрограмних автоматів. Проведено порівняльний аналіз синтезу блока керування. Аналіз показав, що синтез R-автомата, який використовує одиничний позиційний код, має спрощену процедуру з можливістю збільшення розрядності пам'яті.

Рассмотрена среда проектирования физически реализуемых на программируемых логических интегральных схемах моделей элементов систем управления. Приведен пример реализации в этой среде наблюдающего устройства.

Запропоновано математичні моделі блоків мікроелектронного фазі-контролера з широтно-імпульсними інформаційними сигналами. Наведено структурну схему фазі-контролера, що має два входи та дев'ять правил роботи. Описано функціонування запропонованого контролера.

Розглянуто схему генерації сигналів керування та синхронізації на прикладі блоку формування імпульсів заповнення та зміщення для релаксаційного спектрометра глибоких рівнів. Використання мікроконтролера дозволило розробити гнучке рішення для генерації сигналів керування та синхронізації, параметри яких можуть змінюватися в ході експерименту, та значно підвищити їх точність.

Рассмотрен протокол ADAM ASCII взаимодействия модулей в сети RS485, структуры специализированных микроконтроллерных модулей. Приведены форматы обмена модулей, особенности реализации на основе AVR микроконтроллеров. Проведена оценка размера программ модулей.

Предложен метод оптимизации композиционного микропрограммного устройства управления с разделением кодов. Метод основан на введении преобразователей адреса микрокоманды и кодов операторных линейных цепей в схему устройства управления. Метод позволяет уменьшить емкость управляющей памяти. Рассмотрен пример применения предложенного метода.

Предложен алгоритм, позволяющий уменьшить число входов схемы адресации композиционного микропрограммного устройства управления (КМУУ). Этот эффект достигается благодаря преобразованию граф-схемы алгоритма, при котором некоторые вершины входят в несколько операторных линейных цепей. Применение предложенного метода обеспечивает уменьшение числа LUT-элементов в схеме адресации КМУУ.